https://frosthead.com

Seznamte se s barevnými novými zbraněmi, které vědci používají k záchraně ropuch z ničivého houby

Hotelové hosty Valerie McKenzie lze označit pouze za mimořádně vysokou údržbu.

Související obsah

  • Tyto žabí v zajetí čelí predátorům a houbovým houbám, aby se dostali do přírody
  • Jeskynní draci existují - a jejich uložení by mohlo být klíčem k ochraně pitné vody
  • Závod na ochranu žab před smrtícím patogenem přináší velmi potřebné zvýšení

Za prvé, každá z nich vyžaduje individuální přenosné plastové jednotky, které přicházejí zdarma s čelistmi sklopným výhledem na Colorado's Collegiate Peaks Mountains. V první polovině října byly také ošetřovány pečlivě připravenými denními jídly s bílkovinami, dvoutýdenní intenzivní probiotickou koupelí a dvoutýdenním kožním výtěrem pro analýzu mikrobiomů. Bohužel, McKenzieiny rozmazlené obvinění nedokázaly vyjádřit své uznání za královské zacházení.

Koneckonců, biolog na Coloradské univerzitě, vedl Boulder „ropuchový hotel“.

Práce v terénu, kterou McKenzie zabalil v říjnu, mají potenciál zachránit miliardy životů - jistě životy obojživelníků, ale možná i některé lidské životy. Doufá, že probiotická léčba, kterou ona a její tým podaly ropuchám v jejích hotelech letos na podzim, by mohla pomoci dát budoucím ropuchám šanci v boji proti smrtícímu patogenu.

Po celá desetiletí byly žáby, ropuchy a mloky celosvětově zpustošeny tajemným fungálním patogenem Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). To je problém, protože obojživelníci - u 40 procent z nich hrozí bezprostřední vyhynutí na celém světě - jsou zásadní pro zdravé ekosystémy. Novinářka Elizabeth Kolbert pomohla upozornit veřejnost na tuto ekologickou krizi v článku pro New Yorkera v roce 2009 a později v její knize The Sixth Extinction, která získala cenu Pulitzerovy ceny.

Nejde jen o to, že tito obojživelníci udržují populace hmyzu pod kontrolou a slouží jako potrava pro větší predátory. Jsou také obzvláště citlivé na své prostředí a činí z nich „indikativní druhy“ nebo zvířata, jejichž zdravotní a populační výkyvy lze použít k měření širších narušení a poškození životního prostředí. Jako by to nebylo dost špatné, biologové se také obávají skutečnosti, že žáby, ropuchy a mloci hrají roli při regulaci populací komárů, kteří přenášejí ničivé nemoci ze západního Nilu na Ziku.

A z komerčního hlediska „potenciálně ztrácíme léčiva, “ říká Reid Harris, biolog James Madison a výzkumník obojživelníků. Harris poukazuje na skutečnost, že žabí kožní sekrece by mohla někdy hrát roli v léčbě klíčových lidských chorob, jako je HIV. "Ztráta jednoho druhu je nepřijatelná, ale uvažujeme o ztrátě 42 procent druhů, " říká Harris. Na některých místech dodává, že prostředí již na předčasné zániky reaguje neočekávaným způsobem. "V Panamě došlo k masivnímu vyhynutí a nyní vidíte, že v potokech roste mnohem více řas, " říká.

Experiment_BrownsCreek.jpg "Ropuchové hotely" pro ošetřené a kontrolní ropuchy. (Valerie McKenzie)

McKenzie pracuje na výzkumu, který Harris začal téměř před deseti lety. V roce 2008 jeho laboratoř zjistila, že bakterie J. lividum, přirozeně se vyskytující na kůži mnoha druhů ropuch a žab, měla užitečné účinky na hubení hub. Zdálo se, že Bd odkládá dostatečně dlouho na to, aby se žabí imunitní systémy nakoply a dokončily práci.

Harris se poprvé ocitl přitažlivý k J. lividum poté, co sledoval, jak se v laboratoři mění v tmavě fialovou barvu, zpět, když pracoval s organickým chemikem Kevin PC Minbiole, nyní na Villanově univerzitě. "Kdykoli kolonie vytvořila barvu, dostala Kevinovu pozornost, " říká Harris. Chtěl přijít na mechanismus změny barvy.

Jak se ukázalo, změna barvy odstínu byla klíčová: Zatímco na všech žabách, na které se díval, bylo na nich nějaké J. lividum, bylo zjištěno, že na nich mají metabolit pouze ti, kteří se koupali v roztoku J. lividum - a to byli ti, kteří přežili expozici Bd. Všichni kromě jedné žáby v kontrolní skupině zemřeli.

V roce 2010 se Harris účastnil polního soudu s J. lividium, které šlo dále. Poté, co Reid kultivoval kmen bakterií původem z kalifornských horských žabat žlutohnědých, biolog Vance Vredenburg ze San Francisco State University aplikoval ošetření pomocí plastových nádob. Žáby ošetřené bakteriemi byly jediné, které přežily rok. Ale ve druhém roce pstruh snědl celou populaci. (Pstruh byl upuštěn do vody pro rekreační rybolov.) Vredenburg nikdy výsledky nezveřejnil.

McKenzieho ropuchové hotely - projekt, který její tým označil jako „Purple Rain“ na památku prince a na poctu bakteriálním barvám - zahrnoval koupání 150 divokých boreálních ropuch v probiotickém řešení J. lividum . Začala izolováním nativního kmene bakterií a prokazující, že to mělo ochranný účinek. Původní komponenta byla klíčová: „Nechceme vzít mikroby z jiné části světa a představit je, “ vysvětluje.

V novinách zveřejněných letos v září McKenzie, Harris a několik dalších vědců demonstrovali, že ošetření ropných ropuch v zajetí pomocí J. lividum neprokázalo žádné nepříznivé účinky na zdraví a zvýšilo pravděpodobnost přežití Bd o 40 procent. Příspěvek zdůraznil důležitost udržování zdravé mikrobiomové rozmanitosti v populaci zvířat v zajetí napříč deskou - zejména proto, že dosud nechápeme nesčetné zdravotní role, které tyto bakterie hrají.

McKenzieho tým původně plánoval léčit ropuchy chované v zajetí a vypustit je do divočiny, ale chladná rána zabila kohortu ropuch. Stát Colorado požádal McKenzieho tým, aby místo toho pracoval s divokou populací metamorfovaných ropuch. "Cítili se docela zoufale, " říká McKenzie. "V oblasti Collegiate Peaks prosperovaly boreální ropuchy a neinfikovány až před několika lety, kdy státní biologové začali na těchto lokalitách detekovat Bd." Borealské ropuchy se v Coloradu v roce 1993 staly ohroženými.

Metamorphs.JPG Proměněné ropuchy z Brownova potoka, po ošetření a odběru vzorků, těsně předtím, než byly propuštěny zpět do mokřadů. (Stephanie Shively)

McKenzieho laboratoř stále čeká, až získá zpět data, která jim řeknou, jestli J. lividum zůstala na ropuchách v jejích ropuchových hotelech. Doufá, že bakterie uvíznou alespoň dva týdny. "Ropuchy se mohou nakazit jako pulci, ale Bd má sklon zůstat na ústech, " říká McKenzie. "Šíří se během metamorfózy." A během metamorfózy ropuchy visí v obřích sborech, takže pokud existuje jeden infikovaný jedinec, infekce se může rychle rozšířit. “

Dodává, že „pokud se během metamorfózy vyskytne epidemie, vymaže to 90 procent jednotlivců.“ V těchto případech nejmladší dospělí vymřou dříve, než si kladou vejce. Její tým nezjistí míru přežití v léčené skupině, protože neoznačili ropuchy, se kterými experimentovali, pro opětovné zachycení (bylo jich příliš málo na to, aby byla tato možnost pravděpodobná). Pokud však na jaře nějaké ropuchy přežijí, bude to obrovský úspěch.

Dalším krokem by bylo ošetření několika stovek nebo dokonce tisíců ropuch, říká McKenzie, a označit je za opětovné zachycení, aby bylo možné lépe určit, jak účinná je ošetření ropuchy J. lividum .

Zatímco ošetření J. lividum ukázala slib pro boreální ropuchy a žabky žlutohnědé, nejsou kouzelnou kulkou. Například nemusí pomoci všem žabám, říká Matt Becker, výzkumník žab v Smithsonian Conservation Biology Institute. Becker říká, že neviděl úspěch v léčbě zajatých panamských zlatých žab bakteriemi. "Fialové bakterie se nechtějí přilepit na kůži, " říká.

Je zde také problém zavádění. "Každá žába ve vlastním kontejneru Tupperware to opravdu nebude fungovat, " říká Harris. Místo toho říká, že vědci mohou jednoho dne přenášet J. lividum nebo jiná probiotická ošetření pomocí zdrojů vody nebo očkováním ošetření do půdy. "Dokážete si představit scénáře, kde rozšíříte prostředí, " říká.

"Když se dostaneme k populacím, kde zbývá jen několik tvrzí a provádíme cílené ošetření, mohou mít šanci vytrvat" nebo alespoň přežít několik dalších generací, říká McKenzie. „To by jim mohlo dát šanci, aby pokračovali ve vývoji a přizpůsobení se patogenu.“ Jinými slovy, cílem nakonec není podpořit populace obojživelníků na dobu neurčitou - ale koupit jim čas.

Seznamte se s barevnými novými zbraněmi, které vědci používají k záchraně ropuch z ničivého houby